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  • 2KB内存单片机上实现彩屏GUI控件库

    发布:IT培训 来源:资料库 时间:2014-12-29

  • 一. 综述

    嵌入式系统发展日新月异,安卓和ios已然战胜了当年雄霸天下的塞班,界面是我们特别看重的因素之一。不过你考虑过自己做一套系统,写一个界面库么?在单片机上自制系统,可以很好的锻炼编程能力和架构设计能力。

    这些界面库都是在底层画点画线的驱动程序上实现的,基于我的XMOVE动作感应系统。基本具有硬件无关性。支持彩屏320*240的分辨率,由于考虑不同分辨率的开发过分复杂(想想看你需要计算每个点布局在哪个位置,这对安卓等 统都是大问题),因此我并没有太过完善的考虑过其他分辨率。

    我已经写过一篇关于菜单切换和任务实现的文章,本文将介绍我在低内存嵌入式系统上实现的界面GUI库。当年开发这套界面花费了大量的时间,不过搭载这些界面库和系统的硬件数量不超过3台,真是应了那句话:封闭的道路是 以求得长远的发展的。不过,嵌入式的环境下,定制化和特别化也非常正常。玩么,有什么不可以?!

    虽然功能依旧有限,不能像目前主流嵌入式系统的"美观":如渐变等,但这是2KB,8MHz的单片机!根本不能实现快速移动,否则会很卡很卡....各种图片和特效都是我在大四寒假里花了大量时间反复优化的,现在看看,当年的很多工作, 如果不拿出来,真的要彻底走入历史的垃圾筐了。小伤感。

    它有如下特点:

    丰富的控件元素,应对绝大多数场景

    多线程显示(单片机是没有多线程一说的,因此在视觉上同时更新不同控件是需要一定底层支持的)

    动态界面(简单滑动和渐隐效果)

    对黑白和彩屏系统都可提供支持

    如果是开发嵌入式界面的同仁,我相信我的文章会给您以一定的启发。

    下面的视频演示了动态的效果:

    XMOVE手持终端演示视频

    二. 基本结构

    可以用如下的结构图表示整个控件库:

     

    通过控件组合,可以实现相当复杂的界面显示,如下图所示:

    三. 基本函数实现

    考虑到底层驱动并不具有普遍性,我没有给出底层驱动的接口实现。

    下面的函数给出了一部分GUI基本功能库的功能函数。

    /* 
    函数:BoxGUI(unsigned char *title) 
    功能:在LCD上产生覆盖屏幕的桌面 
    参数:无 
    */ 
    void BoxGUI(unsigned char *title) //图形化界面窗口函数 


    /* 
    函数:TaskBoxGUI_P(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u8 *title) 
    功能:在LCD上产生可变大小的任务底框 
    参数:(x1,y1)左上角坐标,(X2,Y2)右下角坐标,title为窗口标题 
    */ 
    void TaskBoxGUI_P(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u8 *title,u8 MoveEN) //图形化界面窗口函数 


    /* 
    函数:ShowMountGUI(u16 x,u16 y,float Mount,u8 Range,u16 Color,u8 Font) 
    功能:在LCD上显示可变位置的浮点值 
    参数:(x,y)数字左上角坐标值,mount要显示的浮点数,range对该数显示的长度,从左开始 
    Color显示颜色,Font字体类型,参见LCD使用说明 
    */ 

    void ShowMountGUI(u16 x,u16 y,float Mount,u8 Range,u16 Color,u8 Font) 

    /* 
    函数:void TaskBoxGUI(unsigned char *title) 
    功能:在LCD上显示固定大小和位置的任务底框 
    参数:tilte:显示的标题 
    返回值:无 
    */ 
    void TaskBoxGUI(unsigned char *title) 

    /* 
    函数:unsigned char myListGUI(u8 x,u8 y,u8 ** list, u8 mount) 
    功能:在LCD上显示固定大小,可变位置的列表型菜单界面 
    参数:(x,y)要显示坐标,**list存储列表的指针数组,mount,要显示的列表数量, 
    注意不能超过数组大小 
    返回值:0:表示用户强行退出,1-mount:返回当前用户的选择项(注意:从1开始) 
    */ 
    unsigned char myListGUI(u8 x,u8 y,u8 ** list,u8 *title, u8 MaxMount,u8 LRMaxMount,u8 UDMaxMount,u8 OneLRLength,u8 OneUDLength) 
    三. 实际效果展示

    1. 对话框功能:

     

    /*
    函数:unsigned char MessageGui(unsigned char *title,unsigned char *message,unsigned char Type)
    功能:在LCD上显示固定大小的是非型选择界面
    参数:*title要显示的标题,message:要显示的信息,Type:显示风格 0:仅有确定项,用于提示,1:有是否两个选项,2:不经确认的提示项
    返回值:1:用户选择是,0,用户选择否,若Type==0或2,返回值为1
    */
    unsigned char MessageGui(unsigned char *title,unsigned char *message,unsigned char Type)

    2. 列表控件

    用户可通过旋转该终端选取不同项(需陀螺仪支持)

     

    /*
    函数:unsigned char ListGUI(unsigned char** list,unsigned char *title,unsigned char mount)
    功能:在LCD上显示固定大小和固定位置(在LCD中央)的列表型菜单界面
    参数:参见myListGUI()的函数声明
    返回值:参见myListGUI()的函数声明
    */
    unsigned char ListGUI(unsigned char** list,unsigned char *title,unsigned char mount)

    3. 动态曲线控件

    该曲线使用了我自己开发的伪多线程技术,多条曲线可以动态显示.本图显示了三轴加速度曲线实时显示

    /*
    函数:void CurveDraw(u16 x,u16 y,u16 Wide,u16 Long,u16 unit,u16 Color,u8 *title,float mount,u16 flag)
    功能:LCD显示曲线控件的图形函数
    参数:(x,y)要显示的控件左上角坐标,Wide表示控件宽度(上下计算,像素),LONG:长度(左右计算,像素),Unit:最大可显示的值,COLOR:要显示的颜色
    title:显示的标题,float:显示浮点值,flag:显示的位置标记位,当flag==0的时候,控件全部刷新
    返回值:1:显示成功 0.显示失败
    */
    u8 CurveDraw(u16 x,u16 y,u16 Wide,u16 Long,u16 unit,u16 Color,u8 *title,float mount,u16 flag)

    4. 虚拟全键盘控件

    我的系统仅仅提供了6个实体按键,为了解决复杂键盘输入的问题,使用了虚拟全键盘控件。可以通过旋转改变界面中红框的位置~当红框移到虚拟按键上时,点选确定即可上屏.

    /*
    函数:u8 VirtualFullKeyBoardInput(u16 x,u16 y,u8* KeyX,u8* KeyY,u8 *Key)
    功能:虚拟全键盘的输入子函数
    参数:(x,y)控件左上角坐标,KeyX,KeyY表示当前在数字键盘上的X,Y坐标位置,范围分别为0-10,0-4,Key为返回的选择项,具体参见FullKeyBoardData[]数组声明
    返回值:0:用户跳出或选择特殊功能键,1:用户选择了普通的字符,其用法参见具体代码
    */

    u8 VirtualFullKeyBoardInput(u16 x,u16 y,u8* KeyX,u8* KeyY,u8 *Key)

    5. 图表控件

    显示柱状图,随着菜单项的数量和大小,动态的修改柱状图的位置,以获得最佳显示效果.

    /*
    函数:u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)
    功能:显示柱状图控件
    参数:List,存储不同享标题的数组,Num存储不同项的数值的数组,num要显示的项的数量,title控件标题
    返回值:0:两数字不同,1:数据相同,
    */
    u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)

    6. 滑动条控件

    可用于用户通过移动滑动手柄位置修改值.

    /*
    函数:u8 SliderGUI(u16 x,u16 y,u16 Length,u8* title,u16 RangeLow,u16 RangeHigh,u8 step,u16* Data)
    功能:滑动模式的数值选择控件
    参数:(x,y)控件左上角坐标,length,显示的控件长度(从左到右),RangeLow:数值最低可选值,RangeHigh:数值最高可选值,step:数据选择步进,data:存储数据的指针
    返回值:0:控件错误或用户取消选择,1:用户成功使用控件,数据存在data中
    */
    u8 SliderGUI(u16 x,u16 y,u16 Length,u8* title,u16 RangeLow,u16 RangeHigh,u8 step,u16* Data)

    7. 时间表显示控件

    /*
    函数:void clock_GUI(u16 x,u16 y,u16 r,u8 *rdata,u8 TotalFreshEN)
    功能:LCD显示时间的时钟控件
    参数:(x,y)要显示的控件左上角坐标,rdata表示存储时间的全局变量指针,r表示圆面半径,注意不要超过LCD允许范围
    返回值:无
    */
    void clock_GUI(u16 x,u16 y,u16 r,u8 *rdata,u8 TotalFreshEN)

    8. 长整型数字输入控件

    9. 主菜单显示控件

    系统目前支持多种菜单样式,下面的图给出了其中两种:

    /*
    函数:void DrawIconAndTitle(u16 x,u16 y,u8 Index, u8 PictSize,u8 Type,u8 TitleOrPict)
    功能:主菜单界面的子函数,用于产生单项
    参数:(x,y)要显示的控件左上角坐标,Index表示在子菜单列表中的具体位置,PictSize为要显示的图片大小,TYPE为反白选项0不反白,1反白,TitleOrPict控制来写字或画图,这样可以更快
    返回值:无
    */
    void DrawIconAndTitle(u16 x,u16 y,u8 Index, u8 PictSize,u8 Type,u8 TitleOrPict)

    和以下菜单样式:

    其他控件由于已经在其他相关文章中出现,因此省略.

    四.总结

    本文展示的界面控件仅仅是其中很小的一部分.其他还包括了密码输入控件,中文输入法控件等,限于空间所限没有一一显示.这是当年热火加蛋疼的大四,在没有代码提示和简陋IDE下一行一行的写出来的代码库.这套界面库的代码量 为3000行.

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